井下防垢装置的制作方法

本实用新型涉及防垢领域，特别涉及一种井下防垢装置。

背景技术：

油气集输系统中的井下设备的结蜡、结垢和腐蚀问题会大大降低设备传热效果，严重时会引起堵塞。结垢会引起设备和管道局部垢下腐蚀，并且为SRB细菌的繁殖提供有利条件。同时，结垢还会使缓蚀剂与金属表面难以接触成膜，大大降低缓蚀效果，加重设备和管道的腐蚀，甚至引起腐蚀穿孔，使管道报废。水垢沉积还会降低水流截面积，增大水流阻力和输送能量。结垢的综合作用会造成集输系统内清洗作业频繁和站内管道更换频繁，严重影响到油田的正常生产秩序，大大增加油田的生产成本。以胜利油田为例。胜利油田某些油区的集输管道内平均结垢速度达到25mm/月，为了防止垢层堵塞管道，必须平均每月进行一次酸洗。这不仅影响了正常生产，而且会加速管道的腐蚀，缩短管道的使用寿命。因此，如何经济有效地解决油气集输系统的结垢问题已成为各油田普遍关注的重要课题和迫切需要解决的生产问题。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型旨在提供一种井下防垢装置，防止井下设备的结蜡、结垢和腐蚀问题，节能环保。

技术方案：本实用新型所述的一种井下防垢装置，包括防垢管、防垢管内的防垢体和管接头；防垢管一端为开口端，管接头安装在开口端；防垢管另一端为封闭端，防垢管在靠近封闭端的外壁上分布有管开孔；防垢体包括多个防垢片、销子、连接轴，所述防垢片为圆形饼状物，圆形饼状物边缘向外延伸有至少三个扇形叶片，防垢片的中部设有通孔；所有防垢片通过通孔套装在销子上，并经由销子插接在连接轴上的销孔固定，相邻两块防垢片之间由连接轴隔开；所有防垢片的扇形叶片呈螺旋排列，防垢片与防垢管的配合方式为过渡配合或间隙配合。

进一步的，所述防垢体两端分别固连有支撑块和压块，以将防垢体固定在防垢管内部，支撑块抵靠在防垢管封闭端内壁以支撑防垢体，压块与管接头内壁接触固定。

进一步的，所述管开孔成排设置，相邻两排管开孔的位置都是交错设置，且任意相邻两排的其中一排任意两个管开孔的圆心连线，该圆心连线的中点和另一排与该两个管开孔均为交错关系的那一管开孔圆心的连线，两根连线相互垂直。

进一步的，所述管开孔成排设置的排间距为7mm-14mm。

进一步的，管开孔的直径与管开孔之间的间距相同，都为5mm-15mm。

进一步的，所述扇形叶片为三个，相邻扇形叶片的轴线夹角为120°。

进一步的，所述通孔的数量为至少两个。

进一步的，所述防垢管的封闭端为锥头。

进一步的，所述管接头在与防垢体接触位置处设有螺孔。

进一步的，所述管接头与防垢管旋接固定。

有益效果：本实用新型的结构采用叶片式扇形设计，螺旋形安装方式，配合防垢管上的管开孔，使用时，流体经由管开孔进入防垢管内部，流经防垢管内的防垢片表面时能够自动形成稳定电流，通过弱电的作用中和成垢金属离子的正电荷，有效控制垢的形成，同时弱电场的持续作用可以使已板结的垢块逐渐溶解、脱落，实现阻垢、除垢。经防垢片处理后的流体继续向前运动，经由管接头排出。本实用新型在保证结构强度的同时，还保证流体的分布均匀和流体的最大接触面，能与流体充分的接触，流体经过时为紊流状态，局部阻力系数最小，经效果试证，处理能力能达到20.46m³/h，产生的电流大小15～30uA阻垢率大于98％，防垢效果更明显。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中管接头的示意图；

图3为本实用新型中防垢管的结构示意图；

图4为本实用新型中管开孔圆心连线相互垂直的示意图；

图5为本实用新型中防垢体的示意图；

图6为本实用新型中防垢片的示意图。

具体实施方式

如图1-5所示，本实用新型所述的井下防垢装置，包括防垢管1、防垢体2和管接头3，防垢体2在防垢管1内。

管接头3安装在防垢管1一端，与防垢管1旋接固定。管接头3中空，可供流体流出，且在与防垢体2接触位置处设有螺孔31，以配合螺钉进一步加固管接头3与防垢管1。

防垢管1一端为开口端11，管接头3安装在开口端11；防垢管1另一端为封闭端12，封闭端12为锥头。防垢管1在靠近封闭端12的外壁上分布有管开孔13；管开孔13成排设置，管开孔13成排设置的排间距为7mm-14mm，优选为9mm(圆心到圆心的距离)，每排6个管开孔13。管开孔13的直径与管开孔13之间的间距相同，都为5mm-15mm，优选为10mm。相邻两排管开孔13的位置都是交错设置，且任意相邻两排的其中一排任意两个管开孔13的圆心连线，该圆心连线的中点和另一排与该两个管开孔13均为交错关系的那一管开孔13圆心的连线，两根连线相互垂直。这样设置的管开孔13使得流体均匀进入本实用新型内部与防垢体2充分接触，达到接触面积最大化，且保证流体通过的流速。

防垢体2包括多个防垢片21、销子22、连接轴23，所述防垢片21为圆形饼状物，圆形饼状物边缘向外延伸有至少三个扇形叶片211，扇形叶片211优选为三个，相邻扇形叶片211的轴线夹角为120°。防垢片21的中部设有通孔212，通孔212的数量为至少两个，优选为两个。所有防垢片21通过通孔212套装在销子22上，并经由销子22插接在连接轴23上的销孔固定，相邻两块防垢片21之间由连接轴23隔开；所有防垢片21的扇形叶片呈螺旋排列，防垢片21与防垢管1的配合方式为过渡配合或间隙配合。

防垢体2两端分别固连有支撑块4和压块5，以将防垢体2固定在防垢管1内部，支撑块4抵靠在防垢管1封闭端12内壁以支撑防垢体2，压块5与管接头3内壁接触固定。支撑块4为一圆柱体，圆柱体的一端设有与防垢体2的销子22配合固定的孔。压块5的中心为圆柱体，圆柱体边缘向外延伸有至少三个突起。安装后，支撑块4抵触在防垢管1封闭端12，压块5与管接头3内壁接触固定，支撑块4与压块共同作用将防垢体2固定在防垢管1内部。

本实用新型中的防垢片21为铜基触媒合金防垢片，所述铜基触媒合金防垢片优选为按重量百分比包括如下组成成分：Cu：55.6％、Ni：13.5％、Zn：15.6％、Sn：2.7％、Pb：6.5％、Fe：0.7％、Sb：0.8％、Ag：3.8％、Mn：0.7％，所述各组份经化合形成一种沿S100晶轴定向生长的柱状晶体合金。按上述各组分的重量百分比准备原材料，原材料纯度为99.9％以上的块状物，其体积小于或等于3cm³；在加热炉坩埚内铺入2cm～3cm厚的木炭，按重量计将Cu料的一半均匀铺在木炭上，然后在Cu料上均匀铺入全部Ni块，再铺入2cm～3cm厚的木炭，加入全部Pb、Sb块体后开炉升温至1000℃-1100℃，待全部金属熔化后，加入全部Fe块体，搅拌至金属全部溶化后再加入全部Mn块体，保温3分钟～5分钟，使熔体金属脱气；然后按照Zn、Sn、Ag和剩余的Cu顺序加入，慢速搅拌，待金属全部熔化后，去浮渣，使熔体温度降低至1100℃～1200℃，将熔体金属注入浇筑型模具中，冷却10分钟～15分钟至金属表面结壳形成金属锭，然后水冷至室温，取出金属锭，即得到铜基触媒合金防垢片。该铜基触媒合金防垢片为沿S100晶轴定向生长的柱状晶体合金，它在不改变流体组成成分的情况下，通过流体与防垢片面摩擦及物理催化改变流体的分子大小，净化其中的杂质的方式，达到防垢的效果。运行过程不需要额外维护，无磁无电，不需要外加电源添加药剂。

本实用新型可以应用在任何有结蜡、结垢和腐蚀的井中，用来防止生产管柱和井下设备的结蜡、结垢和腐蚀问题。应用范围包括双管完井的井、定向井、水平井、热水井和注水井。并且也可以和任何井下抽油泵系统配套使用，包括杆式泵、管式泵、螺杆泵、电潜泵和各种特殊作业泵。适用范围广，防垢效果显著。

使用时，流体以一定的流速流经本实用新型，经由防垢管1的管开孔13进入防垢管1内，流经防垢管1内的防垢片21表面时能够自动形成稳定电流，防垢片21能够最大面积与流体接触，从而更好地释放电子，改变水体静电位，使流体产生极化现象，使流体中的阴、阳离子不易结合形成垢。经防垢片21处理后的流体继续向前运动，经由管接头3排出。本实用新型在保证结构强度的同时，还保证流体的分布均匀和流体的最大接触面，能与流体充分的接触，水流经过时为紊流状态，局部阻力系数最小，经效果试证，处理能力能达到20.46m³/h，产生的电流大小15～30uA阻垢率大于98％，防垢效果更明显。